JP7234816B2 - 測距装置 - Google Patents
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Description
偏向ミラーで反射された送信波は、透過窓を通過する際に、その一部が透過窓で反射されて戻り波となり、筐体外に出射されずに偏向ミラーへと戻ってくる場合がある。
[1.構成]
図1に示すライダ装置1は、光を出射し、その反射光を受光することによって物体との距離を測定する測距装置である。ライダ装置1は、車両に搭載して使用され、車両の前方に存在する様々な物体の検出に用いられる。ライダは、LIDARとも表記される。LIDARは、Light Detection and Rangingの略語である。
以下、筐体100の略長方形を有した開口部の長手方向に沿った方向をX軸方向、開口部の短手方向に沿った方向をY軸方向、X-Y平面に直交する方向をZ軸方向とする。なお、X-Z平面が水平となるようにライダ装置1を車両に設置した状態で筐体100の開口部側から見て、X軸方向における左右及びY軸方向における上下を定義する。また、Z軸方向における前後は、筐体100の開口部側を前、奥行き側を後と定義する。
以下、光検出モジュール2の構成について詳細に説明する。
図3に示すように、スキャン部20は、ミラーモジュール21と、一対の仕切板22,23と、モータ24と、を備える。ミラーモジュール21はモータ24上に立設され、ミラーモジュール21及びミラーモジュール21に固定される一対の仕切板22,23は、図4及び図5において一点鎖線で示す回転軸を中心として、モータ24の駆動に従って回転運動をする。
一対の偏向ミラー211,212は、いずれも、光を反射する反射面を有する平板状の部材である。
偏向ミラー211,212は、光を透過する部材で構成されたミラー基板をベースとし、反射面に光を反射する物質を蒸着することにより反射膜が形成されたものである。偏向ミラー211,212の反射面は反射膜を有するため光を反射するが、側面は反射膜を有さないため光が透過する。
図4において斜線部分で示すように、偏向ミラー211,212の一部の側面には、光を透過しにくい部分である遮蔽部214a,214bが形成される。遮蔽部214a,214bは、例えば、ミラー基板の表面に黒色のインクを印刷することで構成される。
図5において斜線部分で示すように、偏向ミラー211,212の反射面の一部には、光を反射しにくい部分である低反射部215が形成される。低反射部215は、例えば、遮蔽部214a,214bと同一の黒色のインクを反射膜上に印刷することで構成される。
図3に示すように、投光部10は、一対の発光モジュール11,12を備える。投光部10は、投光折返ミラー15を備えてもよい。
発光モジュール11は、当該発光モジュール11から出力される光が、直接、投光偏向部20aに入射されるように配置される。
受光部30は、受光素子31を備える。受光部30は、受光レンズ32と、受光折返ミラー33と、を備えてもよい。
受光レンズ32は、受光偏向部20bから到来する光を絞るレンズである。
発光モジュール11から出力された送信光は、投光偏向部20aに入射される。また、発光モジュール12から出力された送信光は、投光折返ミラー15で進行方向が略90°曲げられて投光偏向部20aに入射される。投光偏向部20aに入射された送信光は、光学窓200を介して、ミラーモジュール21の回転角度に応じた方向に向けて出射される。ミラーモジュール21を介して送信光が照射される範囲が走査範囲である。例えば、Z軸に沿った前方向を0度としてX軸方向に沿って広がる±60°の範囲を走査範囲とできる。走査範囲内に出射された送信光を、図6及び図7においてBで示す。
本実施形態のライダ装置1のように、光学窓200を備え、回転駆動される偏向ミラー211,212を用いて光を走査する構成では、図6及び図7に示すように、投光偏向部20aで反射された送信光が光学窓200を通過する際に、送信光の一部が光学窓200で更に反射されて戻り光RLとなり、筐体100外に出射されずに投光偏向部20aへと戻ってくる場合がある。なお、偏向ミラー211の投光偏向部20aで反射されて出射される送信光の本来の光路Bを実線で、戻り光RLの光路を破線で示す。図7においては、発生する戻り光RLのうち偏向ミラー211の投光偏向部20aにおける光学窓200側の側面に入射する戻り光RLのみを破線で示しており、光学窓200で反射されて当該戻り光RLとなる送信光を二重線で示している。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(8a)ライダ装置1では、一対の偏向ミラー211,212のそれぞれは、投光偏向部20aにおける回転軸を挟む両側の側面のうち反射面が投光部10に向いている状態で光学窓200に近い方の側面に、光を透過しにくい部分である遮蔽部214aを備える。これにより、当該側面に入射した戻り光RLが、当該側面から偏向ミラー211,212の内部へと入り込むことを抑制できる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
Claims (3)
- 送信波を出力するように構成された送信部(10)と、
前記送信波が照射された物体からの反射波を検出するように構成された受信部(30)と、
反射面の回転角度に応じた方向に前記送信波及び前記反射波を偏向する一対の偏向ミラー(211,212)と、前記一対の偏向ミラーの間に挟まれて前記一対の偏向ミラーを支持するミラー支持体(213)と、を有し、モータ(24)の駆動に従って回転するように構成されたミラーモジュール(21)と、
前記一対の偏向ミラーを前記送信部側に位置する部位である送信偏向部(20a)と前記受信部側に位置する部位である受信偏向部(20b)との2つの部位に仕切るように設置される板状の部材であって、前記ミラーモジュールと一体的に回転するように構成された仕切板(22,23)と、
前記送信部、前記受信部、前記ミラーモジュール及び前記仕切板を収容する筐体(100)と、
前記筐体の開口部に設けられ、前記送信波及び前記反射波を透過可能な透過窓(200)と、
を備え、
前記一対の偏向ミラーは、前記送信波及び前記反射波を透過する部材において、前記反射面に前記送信波及び前記反射波を反射する反射膜が形成された構成であり、
前記一対の偏向ミラーのそれぞれは、前記送信偏向部における回転軸を挟む両側の側面のうち前記反射面が前記送信部に向いている状態で前記透過窓に近い方の側面、及び、前記受信偏向部における前記回転軸を挟む両側の側面のうち前記反射面が前記受信部に向いている状態で前記透過窓から遠い方の側面、のうち少なくとも一方に、前記送信波を透過しにくくなる遮蔽部(214a,214b)を備える、測距装置。 - 請求項1に記載の測距装置であって、
前記一対の偏向ミラーのそれぞれは、前記反射面が前記送信部に向いている状態で前記透過窓側となる前記送信偏向部の前記反射面の端部に、前記送信波を反射しにくくなる低反射部(215)を更に備える、測距装置。 - 請求項2に記載の測距装置であって、
前記遮蔽部及び前記低反射部は黒色の被膜である、測距装置。
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